SU1118508A1 - Method of manufacturing welded constructions - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВАРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ, преимущественно . тонкостенных труб, при котором осуществл ют сварку стыка и пластическое деформирование сварного шва в гор чем состо нии, о т л и ч а. ю щ и й- с   тем, что, с целью повышени  качества сварки тонкостенных труб малого диаметра путем предотвращени  их деформации, сварку осуществл ют с проплавлением, превышающим допустимое в 1,5-2,0 раза, формиру  усиление со стороны корн  шва и подре-. зы по лини м сплавлени  с противоположной стороны, а пласти1еское деформирование осуществл ют путем выдавливани  металла из зоны усилени  корн  шва до получени  заданного усилени  с противоположной стороны . METHOD OF MAKING WELDED STRUCTURES, mainly. thin-walled pipes, in which the joint is welded and plastic deformed of the weld in a hot state, is about one to two. y and y so that, in order to improve the quality of welding of thin-walled pipes of small diameter by preventing their deformation, the welding is carried out with penetration exceeding the allowable 1.5-2.0 times, forming a gain from the root of the seam and -. The lines along the fusion lines on the opposite side, and plastic deformation is carried out by squeezing the metal from the zone of reinforcement of the root of the seam to obtain the specified reinforcement on the opposite side.

Description

(flut.f(flut.f

Изобретение относитс  к сварке, в частности к способам изготовлени  сварных конструкций, преимущественно тонкостенных труб малого диаметра , и может быть использовано дл  образовани  стыковых соединений трубопроводов в различных отрасл х промьшлленности .The invention relates to welding, in particular to methods for producing welded structures, preferably thin-walled pipes of small diameter, and can be used to form butt joints of pipelines in various industrial zones.

Известен способ изготовлени  сваных соединений, по которому производ т прокатку сварного соединени  при высокой температуре С ЗПрокатка в основном устран ет деформации , вызванные продольной усадкой , В поперечном направлении удлинение металла невелико и не компенсирует поперечную усадку. Следовательно , остаточна  деформаци  соединени  от поперечной усадки остаетс  Это снижает качество сварных соединений- . Кроме того, прокатку зоны сварки продольного стыка тонкостенных труб малого диаметра осуществить нельз  из-за малой жесткости стенок труб. Трубы после прокатки тер ют форму и .имеют прогиб.A known method of making welded joints, by which a welded joint is rolled at a high temperature. Rolled metal basically eliminates deformations caused by longitudinal shrinkage. In the transverse direction, the elongation of the metal is small and does not compensate for lateral shrinkage. Consequently, the residual deformation of the joint due to transverse shrinkage remains. This reduces the quality of the welded joints -. In addition, the rolling zone of the welding of the longitudinal joint of thin-walled pipes of small diameter cannot be done due to the low rigidity of the pipe walls. After rolling, the pipes lose their shape and have a deflection.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  способ изготовлени  сварных конструкций , а именно сваркой встык стальных листов, по которому после сварки нагретую зону деформируют введением под нее р да сосредоточенных Опор., точки приложени  сил которых перемещают со скорость) сварки, т.е осуществл ют пластическое деформирование сварного шва в гор чем состо .нии. При сн тии нагрузки деформируема  зона возвращаетс г в прежнее положение . Этот способ предотвращает образование остаточных поперечных угловых деформаций,2.The closest in technical essence to the invention is a method for producing welded structures, namely, butt-welding of steel sheets, according to which, after welding, the heated zone is deformed by introducing a number of concentrated Supports under it, the points of application of which move with the welding speed, i.e. perform plastic deformation of the weld in a hot state. When the load is removed, the deformable zone returns to its previous position. This method prevents the formation of residual transverse angular deformations, 2.

Недостатком этого способа  вл етс  то, что при сварке соединений с толщиной свариваемых кромок пор дка 1,0-1,5 мм и деформировании их точечными опорами, вдоль шва остаетс  волнистость. Способ не обеспечивает точности размеров и правильности конфигурации конструкции. Кроме того, при сварке продольных швов . труб малого диаметра (пор дка 50150 мм) этот способ применить нельз , так как внутри таких труб невозможно разместить устройство дл  его осуществлени .The disadvantage of this method is that when welding joints with the thickness of the edges to be welded on the order of 1.0-1.5 mm and deforming them with point supports, waviness remains along the seam. The method does not provide dimensional accuracy and correct configuration of the structure. In addition, when welding longitudinal seams. pipes of small diameter (on the order of 50150 mm) this method cannot be applied, since it is impossible to place a device for its implementation inside such pipes.

Цель изобретени  - повышение качества сварки тонкостенных труб малого диаметра путем предотвращени  их деформаций.The purpose of the invention is to improve the quality of welding of thin-walled pipes of small diameter by preventing their deformation.

Цель достигаетс  тем, что согласно способу изготовлени  сварных конструкций , преимущественно тонкостенных труб, при котором осуществл ют сварку стыка и пластическое деформирование сварного шва в гор чем состо нии, сварку осуществл ют с проплавлением, превьлиающим допустимое в 1,5-2,0 раза, формиру  усиление со стороны корн  шва и подрезы по лини м сплавлени  с противоположной стороны, а пластическое деформирование осуществл ют путем вы5 давливани  металла из зоны усилени  корн  шва до получени  заданного усилени  шва с противоположной стороны .The goal is achieved by the fact that according to the method of manufacturing welded structures, predominantly thin-walled pipes, in which the joint is welded and the plastic deformation of the weld is in a hot state, the welding is carried out with penetration that exceeds the allowable 1.5-2.0 times, forming a reinforcement on the side of the root of the seam and undercuts along the fusion lines on the opposite side, and plastic deformation is carried out by extrusion of metal from the zone of reinforcement of the root of the seam to obtain a predetermined reinforcement of the seam with hydrochloric side.

На фиг.1 представлено сварное 10 соединение с усилением корн  щва и подрезами; на фиг.2 - сварное соединение с установленной под проплавом опорной планкой; на фиг.З - сварное соединение после пластического 5 деформировани .Figure 1 shows the welded 10 joint with reinforcement of the root-splash and undercuts; figure 2 - welded with a base plate under the melt; FIG. 3 shows a welded joint after plastic 5 deformation.

Способ осуществл етс  следующим образом.The method is carried out as follows.

Детали 1 и 2 устанавливают на подкладку 3 с канавкой 4, глубина 0 которой позвол ет получить проплав, в 1,5-2,0 раза превышающий допустимый , по инструкции. Parts 1 and 2 are mounted on a lining 3 with a groove 4, the depth 0 of which allows to obtain a melt, 1.5-2.0 times higher than the allowable, according to the instructions.

. Затем детали 1 и 2 сваривают с заданным проплавом и подрезами 5 по с лини м сплавлени . Такую конфигурацию шва получают из-за повышенных режимов сварки. После чего в гор чем состо нии производ т выдавливание шва, которое осуществл ют или приложением усили  к кромкам с внеш0 ней стороны или со стороны проплава ( например пневматикой ).. Then, parts 1 and 2 are welded with a predetermined melt and undercuts 5 along the fusion lines. This seam configuration is obtained due to the increased welding conditions. Then, in a hot condition, a seam is extruded, which is carried out either by applying force to the edges on the outer side or on the side of the propellant (for example, pneumatics).

В процессе выдавливани  шва происходит деформаци  сдвига металла по лини м сплавлени , .что обеспечи5 ваетс  ослаблением сечени  в этой зоне подрезами. Деформаци  сдвига упрочн ет масую слабую зону в свар ,ном соединении (зону сплавлени ) и предотвращает образование усадочной 0 деформации, т.е. обеспечивает точность размеров конструкции.In the process of extruding the seam, the shear deformation of the metal along the fusion lines occurs, which is ensured by the weakening of the cross section in this zone by undercuts. Shear deformation strengthens the mass weak zone in the welded joint (fusion zone) and prevents the formation of shrinkage deformation, i.e. provides dimensional accuracy of the structure.

Как показали эксперименты, дл  деталей толщиной до 1,5 мм размер проплава увеличивают в 1,5 раза. . 5 При увеличении проплава менее, чем в 1,5 раза, количества металла не хватает дл  получени  заданного усилени  шва при его пластическом деформировании (выдавливании). А при Q увеличении проплава более чем вExperiments have shown that for parts with a thickness of up to 1.5 mm, the size of the propell is increased 1.5 times. . 5 With an increase in less than 1.5 times the propellant, the amount of metal is not enough to obtain the specified reinforcement of the seam during its plastic deformation (extrusion). And with a Q increase in fusion more than

1,5 раза, получаетс  большое усиление метсшла шва, что недопустимо - инструкцией, так как  вл етс  концентратором напр жений при работе конструкции. При толщине деталей . 1,5 - 2,5 мм размер проплава увеличивают в 2,0 раза по -тем же причинам .1.5 times, a large reinforcement is obtained for the weld, which is unacceptable by instruction, since it is a stress concentrator when the structure is working. With the thickness of the details. 1.5 - 2.5 mm, the size of the fusion increases 2.0 times for the same reasons.

Известно/ что прочность металла при сдвиге вдвое меньше прочности 0 при раст жении и сжатии, т.е. fIt is known / that the strength of a metal under shear is half as much as strength 0 under tension and compression, i.e. f

-56 КСС/ММ. -56 KCC / MM.

Следовательно, усили  сдавлива5 НИН при сдвиговой деформации такжеConsequently, the force of compression 5 NIN during shear deformation also

вдвое меньше. Поэтому, при приложе-НИИ таких усилий в процессе изготовлени  тонкостенных труб малого диаметра , трубы не тер ют своей формы и не имеют прогиба, чтр наблюдаетс  при их прокатке.half as much. Therefore, when such efforts are applied in the process of manufacturing thin-walled pipes of small diameter, the pipes do not lose their shape and do not have the deflection, which is observed during their rolling.

Пример. Сварку трубы из сплава ОТ-4 с толщиной стенок 1,2 мм диаметром 60 мм и длиной 1,5 м производ т продольным швом неплав щимс  электродом на режиме 7 90А, V 20.М/Ч, и 10 В, с защитой аргоном шва и обратной стороны шва.Example. Welding of an OT-4 alloy pipe with a wall thickness of 1.2 mm with a diameter of 60 mm and a length of 1.5 m is performed with a longitudinal weld with a non-melting electrode in mode 7 90A, V 20.M / H, and 10 V, with protection with argon weld and the back side of the seam.

Майсимально допустима  величина проплава 0,6 мм (ПИ-126-77, 1979, с. 84). Дл  толщины свариваемых кромок 1,2; мм величину проплава увеличивают в 1,5 раза, т.е. проплав должен быть 0,9 ttM.The maximum allowable fusion value is 0.6 mm (PI-126-77, 1979, p. 84). For the thickness of the edges to be welded 1,2; mm, the amount of propellant is increased 1.5 times, i.e. The melt should be 0.9 ttM.

Трубу сваривают в режиме, обеспечивающем образование проплава 0,9 ммThe pipe is welded in a mode that ensures the formation of a pro-melt of 0.9 mm

и подрезов по зоне сплавлени , а затем в гор чем состо нии при давлении на ролики 200 кг (на каждый ролик 100 кг) проплав выдавливают до образовани  усилени  шва, допустимого инструкцией, т.е. 0,2-0,5 мм. Труба после сварки имеет заданные размеры.and undercuts in the fusion zone, and then in a hot condition at a pressure of 200 kg on the rollers (for each roller of 100 kg) the melt is extruded to form a reinforcement weld, permissible by instruction, i.e. 0.2-0.5 mm. Pipe after welding has specified dimensions.

За базовый объект выбран способ прокатки труб после сварки в гор чем состо нии. For the base object, a method was chosen for rolling pipes after welding in a hot condition.

Прокатку провс д т с усилием на ролики 450 кг - минимальное усилие, необходимое дл  пластической деформации кромок.Rolling is carried out with a force on the rollers of 450 kg - the minimum force required for plastic deformation of the edges.

После прокатки труба имеет прогиб до 30 мм. Следовательно, необходима правка, что снижает качество конструкции и приводит к отклонению от заданных размеров.After rolling, the pipe has a deflection of up to 30 mm. Therefore, editing is necessary, which reduces the quality of the structure and leads to a deviation from the specified dimensions.

Y 1Y 1

W/////////AW //////// A

тт/лtt / l

хx

Claims (1)

(54 ) ( 57 ) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВАРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ, преимущественно тонкостенных труб, при котором осуществляют сварку стыка и пластическое деформирование сварного шва в горячем состоянии, отличающий·· с я тем, что, с целью повышения ка чества сварки тонкостенных труб малого диаметра путем предотвращения их деформации, сварку осуществляют с проплавлением, превышающим допустимое в 1,5-2,0 раза, формируя усиление со стороны корня шва и подре-. зы по линиям сплавления с противо. положной стороны, а пластическое деформирование осуществляют путем 'выдавливания металла из эоны усиления корня шва до получения заданного усиления с противоположной сто0 роны. ' ' ' · ₉, SU 1118508(54) (57) METHOD FOR PRODUCING WELDED CONSTRUCTIONS, mainly thin-walled pipes, in which the butt weld and plastic deformation of the weld are carried out in a hot state, which differs ··· in that, in order to improve the quality of welding of thin-walled pipes of small diameter by preventing their deformation, welding is carried out with a penetration exceeding the permissible by 1.5-2.0 times, forming a reinforcement from the side of the weld root and undercut. PS on the lines of fusion with the counter. on the positive side, and plastic deformation is carried out by squeezing the metal from the aeon of reinforcement of the root of the seam to obtain the specified reinforcement from the opposite side. '''' ₉ , SU 1118508